circuitos eletrônicos - Engenharia de Computação UFC

Ministério da Educação e do Desporto
Universidade Federal do Ceará
Pró-Reitoria de Graduação
Curso: Engenharia de Computação
Código: 90
Modalidade(s): Graduação
Currículo(s): 2015
Departamento: Engenharia de Teleinformática
Código
TI0057
Nome da Disciplina
Circuitos Eletrônicos
Pré-Requisitos: TI0054 Circuitos Elétricos
Carga Horária
Número de Créditos
Teórica:
(x)
4.0
Prática:
Carga Horária Total
64
(x)
2.0
32
Est. Supervisionado: ( )
Obrigatória ( x )
Optativa ( )
Eletiva ou Suplementar ( )
Regime da disciplina:
Anual ( )
Semestral ( x )
Justificativa: Circuitos Eletrônicos constituem uma base para qualquer curso de engenharia onde
se pretenda abordar qualquer aspecto da energia elétrica. Esta matéria desenvolve os princípios
básicos que governam os sinais elétricos e os dispositivos eletrônicos para baixa e média
frequências. O seu conteúdo é indispensável para uma sólida formação do engenheiro de
Computação.
Objetivos:
1.
2.
Elaborar modelos elétricos para dispositivos eletrônicos.
Analisar circuitos eletrônicos através de um tratamento matemático no domínio do tempo e
da frequência.
3.
Analisar e projetar circuitos eletrônicos lineares para pequenos sinais utilizando os transistores TBJ,
MOSFET, e os amplificadores operacionais.
4.
Analisar e projetar circuitos eletrônicos não lineares utilizando os transistores TBJ, MOSFET, e os
amplificadores operacionais
Descrição do Conteúdo:
Ementa:
Modelos de Circuitos para Amplificadores. Introdução aos Amplificadores Operacionais. Circuitos
Básicos. Diodos de Junção. Circuitos a Diodos. Transistores Bipolares de Junção. Polarização e
Operações com Pequenos Sinais. Transistores de Efeito de Campo. Circuitos Eletrônicos Lineares.
Resposta em Freqüência. Análise e projetos de circuitos com realimentação. Filtros Ativos
Lineares. Osciladores e Geradores de Sinais. Conversores A/D e D/A. Circuitos para
Comunicações. Simulação de circuitos eletrônicos.
Programa:
1. Introdução aos Circuitos Eletrônicos: modelos gerais de circuitos para amplificadores.
Tipos básicos de amplificadores: amplificador de tensão, amplificador de corrente,
amplificadores conversores de tensão/corrente, amplificadores conversores de
corrente/tensão. Medidas de desempenho. Introdução à simulação de circuitos com o Spice e
Multisim.
Amplificador Operacional: Encapsulamento do Amplificador. Operacional (AmpOp), o
Amp. Op. Ideal, configurações básicas: circuito inversor, circuito não inversor, circuito
somador. Efeito do ganho finito. Resposta em freqüência: largura de banda. Imperfeições
dos Amp. Op. Comerciais: tensão de offset, correntes de polarização, slew-rate. Exemplos
de circuitos com Amp. Op. comerciais. Atividades de laboratório.
3. Diodos de Junção: características elétricas do diodo de junção. Operação física dos diodos
de junção: modelo físico da junção PN. Tipos básicos de diodos de junção: diodo retificador,
diodo zener, diodo emissores de luz (LED), foto diodo, diodo varicap Aplicações dos diodos
de junção: circuitos retificadores, limitadores e estabilizadores de tensão.
4. Transistores Bipolares de Junção: estrutura física e modos de operação do TJB, o
transistor NPN e PNP, o efeito amplificador. Configurações básicas: emissor comum, base
comum e coletor comum. Regiões de operação: linear, corte e saturação. Circuitos básicos
de polarização. Modelos para pequenos sinais: modelo híbrido, modelo -híbrido.
Amplificadores básicos: ganho de tensão, resistência de entrada e de saída, resposta em
freqüência. Amplificadores de múltiplos estágios. O TBJ como chave. Atividades de
laboratório.
5. Transistores de Efeito de Campo: estrutura física e modos de operação do transistor de
efeito de campo (FET) e MOSFET. Configurações básicas: fonte comum, dreno comum e
porta comum. Regiões de operação: linear, corte e saturação. Circuitos básicos de
polarização. Modelos para pequenos sinais. Amplificadores básicos: ganho de tensão,
resistência de entrada e de saída, resposta em freqüência. Comparação do FET com o TJB.
Amplificadores de múltiplos estágios.
6. Introdução aos Circuitos Eletrônicos Lineares Integrados: O par diferencial com TJB: o
ganho diferencial e ganho de modo comum, polarização com carga ativa e com fonte de
corrente. Espelhos de corrente. Análise do amplificador operacional 741.
7. Filtros Ativos Lineares: A função de transferência do filtro. Metodologias de projetos. O
ressonador LCR de segunda ordem. Filtros ativos com substituição de indutores. Filtros
ativos biquadráticos. Filtros com capacitores chaveados. Chaves analógicas. Projeto e
implementação de filtros ativos Butterworth e Chebyshev analógicos.
8. Osciladores e Geradores de Sinais: Princípios básicos dos osciladores senoidais. Circuitos
osciladores com amplificadores operacionais. Osciladores a cristal. Circuitos Integrados
Temporizadores. Geradores de sinais. Circuitos de varredura. Osciladores controlados por
tensão. Conversores tensão-corrente.
9. Amplificadores de Potência: Classificação dos amplificadores de potência. Rendimento.
Topologias dos amplificadores de potência. Circuitos práticos para amplificadores classe A,
B, C e AB. Amplificadores de potência integrados. Transistores de potência MOS.
10. Conversores A/D e D/A: Amostradores e seguradores de sinais. Algoritmos e topologias
dos conversores. Circuitos práticos.
Bibliografia Básica:
1. Sedra&Smith; . Microeletrônica, Prentice Hall, 5a. Ed. 2007.
2. Roteiro de aulas experimentais.
2.
Bibliografia Complementar:
3. Giovanni Bianchi; Electronic Filter Simulation & Design; McGraw-Hill, 1a. ed. 2007.
4. Keith Billings, Abraham I. Pressman; Switching Power Supply Design; McGraw-Hill, 3a.
ed. 2006.
5. G. Randy Slone; High-Power Audio Amplifier Construction Manual; McGraw-Hill, 2a. ed.
2007.